2021年三支一扶行测备考：嫦娥五号
2020-12-03 09:42 安徽三支一扶 来源：安徽华图
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11月24日4时30分，我国长征五号遥五运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空，经过2200多秒的飞行，成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地月转移轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。
今年最具“分量”的发射 探测器重达8.2吨
长征五号运载火箭是我国新一代大推力低温液体运载火箭，全长近57米，起飞重量约870吨，起飞推力超过1000吨，由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制。
长征五号运载火箭总设计师李东介绍，长征五号运载火箭采用“两级半”构型，芯一级、芯二级直径为5米，芯一级捆绑四个直径为3.35米的助推器，芯级和助推器全部采用液氢、液氧、煤油等无毒无污染推进剂;地球同步转移轨道(GTO)运载能力可达14吨，是目前我国运载能力最大的火箭。
由于芯级直径大于其他长征火箭，长征五号运载火箭被亲切的称为“胖五”，因为采用了液氢、液氧等低温推进剂，长征五号运载火箭也获得了“冰箭”的称呼。
长征五号遥五运载火箭发射的“嫦娥五号”月球探测器重达8.2吨，是我国目前发射的重量最重的探测器。“嫦娥五号”探测器需要进入近地点200公里、远地点约41万公里的地月转移轨道，对运载火箭的能力提出了很高的要求。
开启我国首次地外天体采样返回之旅 实现三大工程目标
此次任务有望实现我国航天史上的多个“首次”：一是地外天体的采样与封装;二是地外天体的起飞;三是月球轨道交会对接;四是携带样品高速地球再入;五是样品的存储、分析和研究。
按照探月工程的总体规划，此次嫦娥五号任务有三大工程目标。
一是突破窄窗口多轨道装订发射、月面自动采样与封装、月面起飞、月球轨道交会对接、月球样品存储等关键技术。以提升我国航天技术的水平;
二是实现首次地外天体自动采样返回，推进我国科学技术的重大跨越;
三是完善探月工程体系。为载人登月和深空探测奠定一定的人才、技术和物质基础。
为什么“胖五”发射嫦娥五号要选在凌晨
一是便于奔月轨道的设计。月球探测与火星探测一样，都属于深空探测，在火箭发射轨道设计上，要考虑到地月相对位置关系，因此相比通信卫星等发射任务，约束条件更多。对于此次发射嫦娥五号探测器，要在满足地球与月球位置关系的限制、火箭射向和滑行时间的约束、探测器地月转移时间、返回器再入航程等条件下，选择最合适的发射时间，也就是确定火箭的发射窗口。经过综合考虑，长征五号遥五运载火箭在凌晨发射最有利于奔月轨道的设计，可以满足各种约束条件。
二是减少太阳活动对于嫦娥五号的影响。“胖五”飞向宇宙的时候，正好是地球把太阳光直接遮蔽住，避免有过多太阳辐射对嫦娥五号产生影响。太阳活动对于嫦娥五号来说是非常复杂和麻烦的，特别是爆发的太阳风会干扰电子信号传播，影响地面科研人员对嫦娥五号的操控。
三是晚上的天空云层更少，有利于信号的传播。航天发射并不是一件轻松的事情，不像飞机起航那样简单。“胖五”发射更是一件极其复杂的事情，整个过程中要考虑到方方面面，才能保证“胖五”的成功起航。所以天气条件成为重中之重。在“胖五”发射之前的很多天，专家们就会开始对气象进行深入的研究，确保发生的时间段是最佳的天气状况。
凌晨天气状况比较稳定，基本不会出现突然的天气变化，有利于“胖五”发射。云层更少，也就代表云层更薄，这样的条件更有利于信号的传播(厚云层会阻碍电磁波的传播，影响地面科研人员对嫦娥五号的控制。)
四是为了方便观测。在凌晨发射“胖五”，可更好地利用望远镜等天文设备，对观察到的发射情况做出总结。如果是白天发射“胖五”的话，强烈的太阳光，使得天文望远镜无法看到“胖五”的具体发生情况。凌晨的稀薄云层，更便于观测。
由于凌晨整体的环境亮度都比较低，运载火箭喷射着火焰飞向太空的时候非常显眼和突出，有利于地面的光学和测量设备跟踪到目标，收集相关信息。“胖五”选择在这个时候发射升空，让地面的探测仪更好地跟踪“嫦娥五号”，科研人员能够比较明显地看到嫦娥五号运行的轨迹，同时因为晚上的空气比较凉爽，“胖五”的整流罩温度可以更加低，这点也是科学的魅力。
除了凌晨的气象条件更加适合“胖五”发射，蓄电池容量是有限的，并非取之不尽用之不竭，所以“胖五”要飞翔宇宙还必须要有太阳的光照，凌晨发射“胖五”达到数万公里之后，蓄电池就得以最大的光照夹角获得源源不断的光照能源，使蓄电池可持续的工作。
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（编辑：陈文峰）
